Quoi de neuf avec ces trous traversants / vias plaqués?

Nous avons acheté un certain nombre de claviers de kiosque en acier inoxydable à un fabricant chinois il y a quelque temps et nous avons constaté des taux d'échec extraordinaires (environ 30%). Les groupes de clés ne fonctionnent plus. J'en ai démonté plusieurs et tracé le problème aux trous traversants / vias plaqués qui ont échoué. Je les ai réparés en passant un petit fil à travers le trou et en le soudant directement à la trace ou au tampon de chaque côté. Les photos montrent à quoi elles ressemblent lorsque je les sépare:

Trou traversant impair 1 Trou traversant impair 2

Compte tenu de ces informations, j'ai deux questions:

Qu'est-ce qui se passe avec ça? Des théories sur les raisons de leur échec? Que pouvons-nous faire pour l'empêcher?
La méthode de réparation que j'ai mentionnée précédemment est-elle appropriée? Y a-t-il une meilleure façon ou quelque chose de spécifique que je devrais prendre en considération?

À la suite de cela, nous avons finalement compris que le couvercle de l'écran du kiosque n'était pas correctement scellé et que la solution de nettoyage pulvérisée sur le plastique s'infiltrait dans le boîtier, coulant à l'intérieur du support de montage du clavier, puis dans le boîtier pour le clavier lui-même. L'agent de nettoyage corroderait le cuivre dans les trous d'interconnexion s'ils n'étaient pas suffisamment scellés. Après avoir scellé correctement les boîtiers, nous avons constaté de bien meilleures performances et beaucoup moins de défaillances.

pcb failure through-hole

— Justin Scott
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C'est intéressant. Ils utilisent un avion au sol hachuré; la carte est-elle soudée à la main?

— Thomas O

Je ne sais pas, mais j'espère que non puisque nous achetons généralement ces 30-40 à la fois. Ce sont des claviers sans beaucoup de composants (quelques dizaines de résistances, quelques circuits intégrés et autres composants divers), donc je suppose que c'est possible. Ils semblent également avoir d'autres bizarreries telles que les traces noircies et les taches noires sur certains d'entre eux (tous deux visibles sur la deuxième photo ci-dessus). Les problèmes avec les trous plaqués nous rendent fous.

— Justin Scott

Quels vias échouent? Le soldermask couvert ou les petits arrangements carrés à 4 voies?

— Connor Wolf

@Thomas: Est-ce que quelque chose en Chine n'est pas soudé à la main?

— endolith

À la suite de cela, il s'est avéré être une solution de nettoyage qui s'infiltrait dans les planches et causait de la corrosion. Le spray acrylique a aidé, mais se fissurait parfois et laissait passer la solution de toute façon. Nous avons fini par comprendre comment la solution pénétrait dans l'enceinte et la scellait mieux pour l'empêcher, mais nous avons fini par changer de fournisseur de toute façon quelques années plus tard.

— Justin Scott

Réponses:

Quoi de neuf?

Tout d'abord, je suppose que votre carte n'a que deux couches (haut et bas, pas de couches internes).

Il se peut qu'il n'y ait pas assez de cuivre dans les vias. Le cuivre est appliqué aux vias dans un processus galvanique ou électrochimique. Peut-être que la solution utilisée dans le processus était ancienne, peut-être que les conseils n'étaient pas mis dans le processus assez longtemps, ou peut-être que le conseil n'était pas préparé ou nettoyé correctement avant d'être mis dans le processus.

Il arrive également que lors de la soudure, la carte se dilate plus que les vias ne peuvent supporter et la couche de cuivre se fissure (presque). Cela est particulièrement délicat avec les panneaux contenant une couche de polyimide pour les combinaisons rigide-flexible. Après un certain temps, la fissure passe de presque ouverte à ouverte. Ces échecs - comme de nombreux autres problèmes que vous pouvez rencontrer avec les PCB - sont désagréables, car ils sont difficiles à trouver pendant que les cartes sont encore testées. Au lieu de cela, ils se produisent après un certain temps sur le terrain ...

Mon expérience personnelle est que, même si vos tests de production sont bien effectués, les planches restent un cas de confiance entre le fabricant et le client. L'argent dépensé pour un bon fabricant de panneaux est de l'argent bien dépensé.

Réparation:

Pour les appareils de brassage à domicile, ce serait la voie à suivre. Pour la production de masse, vous devrez retravailler tous les vias, car tout via pourrait être faible et presque échouer. Ce n'est probablement pas une solution pratique, et aussi très probablement pas une méthode de réparation recommandée par les directives IPC ...

— zebonaut
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Oui, c'est une carte à deux couches, assez basique par rapport à ce que je peux dire en tant qu'amateur. Malheureusement, nous achetons les claviers assemblés, donc je ne sais pas si le fabricant dont nous obtenons les claviers les fabrique réellement eux-mêmes ou s'ils sous-traitent à quelqu'un d'autre.

— Justin Scott

Le fabricant a un problème et il doit s'en occuper. Cela me semble être une combinaison d'une mauvaise fabrication de circuits imprimés et d'une mauvaise conception. Ils peuvent obtenir un fabricant plus cher et de meilleure qualité, ou ils repensent pour utiliser des vias plus grands et des anneaux annulaires. Vraiment, il y a beaucoup de place sur cette planche, alors pourquoi les minuscules vias?

— markrages

Serait-ce que le PCB fléchit lorsque les touches sont enfoncées, conduisant à une fissuration progressive du placage via au fur et à mesure que le cuivre durcit? Si c'est le cas, une solution pourrait être d'améliorer la façon dont le PCB est supporté, par exemple avec de la mousse haute densité et une plaque métallique.

— mikeselectricstuff
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Les panneaux sont montés sur des plaques en aluminium brossé avec une sorte de stratifié dessus. L'ensemble complet est boulonné dans un boîtier de kiosque en acier boulonné à un mur, il ne devrait donc pas y avoir beaucoup de mouvement pour la carte une fois qu'elle est en place. C'est une possibilité cependant. Nous avions considéré que le cadre était peut-être déformé ou plié lors de l'installation, mais même les unités installées à la main ont parfois échoué.

— Justin Scott

Je n'ai rien à ajouter aux explications des causes; Je pense que toutes les bases sont couvertes dans les articles précédents.

Votre méthode de réparation fonctionnera tant qu'il n'y aura pas d'interconnexion aux vias réparés sur les couches internes de PCB. Si votre clavier est un PCB à deux couches, votre solution est très bien.

— Adam Lawrence
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